【摘 要】
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L-木酮糖(L-xylulose)是生物体内的代谢中间产物，是一种稀有糖。L-木酮糖是α-葡萄糖苷酶的抑制剂，可用于降低血糖。同时，L-木酮糖还可以作为其他稀有糖类生产的起始物质。然而
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L-木酮糖(L-xylulose)是生物体内的代谢中间产物，是一种稀有糖。L-木酮糖是α-葡萄糖苷酶的抑制剂，可用于降低血糖。同时，L-木酮糖还可以作为其他稀有糖类生产的起始物质。然而相比其他稀有糖而言，关于L-木酮糖的研究较少。目前仅报道3株细菌可以转化木糖醇生产L-木酮糖。本文拟从土壤中筛选出具有以木糖醇为底物转化生产L-木酮糖能力的菌株，并对其培养条件进行优化研究，以提高L-木酮糖的产量，为进一步研究打下基础，主要研究结果如下: 1.以木糖醇为唯一碳源和能源从土壤中经过定向筛选，从26个土样中得到1株可转化木糖醇生产L-木酮糖的菌株ZN-14。通过对该菌株形态学特征观察、生理生化特性鉴定以及16SrDNA基因序列同源性的分析，将其鉴定为巨大芽胞杆菌(Bacillusmegaterium)，这是首次发现巨大芽胞杆菌能够转化木糖醇生产L-木酮糖。 2.以4-木糖醇脱氢酶酶活和巨大芽胞杆菌ZN-14菌体干重为指标，通过单因素实验和响应面分析法对巨大芽胞杆菌ZN-14的培养组分和培养条件进行了研究，确定巨大芽胞杆菌ZN-14最佳培养基组成(g/L):木糖醇35.58、酵母膏6、蛋白胨6.41、CaCl20.035、MgSO40.36、FeSO40.037、MnSO40.036。巨大芽胞杆菌的最佳培养条件:接种量3％，培养温度37℃，装液量20mL/250mL，初始pH值6.8。在此条件下，发酵周期为24h，巨大芽胞杆菌ZN-14菌体干重为11.65g/L，4-木糖醇脱氢酶酶活达到2.47U/mL，比优化前提高了6.9倍。 3.通过单因素实验确定巨大芽胞杆菌ZN-14转化木糖醇生产L-木酮糖的工艺:反应体系底物浓度为2％木糖醇，pH10.0甘氨酸-氢氧化钠缓冲溶液，37℃转化时间24h，转化率到达26.6％，同菌株ZN-14优化前的转化率提高了4.29倍。
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